Нейруляция и дифференцировка нейроэктодермы презентация

смыкание с образованием трубки.

Вторичная нейруляция (крестцовый отдел и каудальнее) – без образования нервных валиков, за счет эпителизации клеток остатка первичной полоски.

The genetic basis of mammalian neurulation Nature Reviews Genetics 4, 784-793, 2003

В области первичной нейруляции - замыкание нервной трубки за счет поднятия и замыкания валиков в нескольких точках:

Закрытие 1 – на границе заднего и спинного мозга
Закрытие 2 – на границе переднего и среднего мозга (forebrain/midbrain boundary)
Закрытие 3 – в области переднего мозга

У мышей различных линий точка закрытия 2 может быть сдвинута антериорнее или постериорнее. У мышей с более антериорным расположением точки 2 чаще встречаются незакрытия нервной трубки

за счет пролиферации и разрастания головной мезенхимы.



2 этап: нервные валики “выворачиваются” за счет формирования зон пролиферации и клеточной гибели и сокращения актиновых микрофоламентов в клетках.

lamellipodial cell protrusions from the apposing neural fold apices.
b | The protrusions interdigitate, which leads to adhesion and fusion of the neural folds.
c | Subsequent remodelling of the epithelia, which is accompanied by apoptotic cell death, leads to disruption of the connection between the surface (non-neural) ectoderm (green) and neuroepithelium on each side, and the establishment of separate surface ectodermal and neuroepithelial continuity across the midline.

нервная трубка от среднего мозга до нижней части позвоночника остается открытой (краниоспондилосхизом (craniorachischisis) (рис.а). Обычно «закрытие 2» и «закрытие 3» у таких эмбрионов нормальное, поэтому у них закрытые и относительно хорошо развитые передний мозг и передняя часть среднего мозга.

При нарушении или отсутствии «закрытия 2» развивается экзэнцефалия (рис.b). Последующая дегенерация нервных валиков ведет к превращению экзэнцефалии (на поздних стадиях беременности) в анэнцефалию, при которой свод черепа отсутствует, а мозговая ткань разрушена.

Отсутствие «закрытия 3» ведет к анэнцефалии, ограниченной областью переднего мозга и часто ассоциируется с уродствами «расщепления лица».

Если распространение закрытия нервной трубки не может быть завершено в области позвоночного столба, то задняя часть нейропора остается открытой, что ведет к spina bifida (его также называют миелоцеле или грыжей спинного мозга (myelocele) или миеломенингоцеле или грыжей спинного мозга и мозговых оболочек (myelomeningocele) (Рис.b). 

др.) и
Сигнальных молекул (Delta, Notch, Serrate) определяет спецификацию нейральных клеток в Д-В-направлении

Different vertebral elements are denoted by unique shapes, shown in the bottom panel .
Aqua-shaded areas demonstrate the regions of anterior homeotic transformations of the somite-derived primaxial phenotypes. Purple-shaded areas show the lateral plate-derived, abaxial phenotypes for each group. The orange background highlights the regions of phenotypic overlap between adjacent paralogous mutants.

http://scienceblogs.com/pharyngula/2007/09/the_hox_code.php

НОХ-генов

Миграция клеток нервного гребня:
головная область

HOX не экспрессируются в r1, так как их экспрессию блокирует FGF-8

мигрирующих каудальнее 6-й жаберной дуги

маркер глиальных клеток, потом – GFAB, Винментин и FABP7

Delta и трансмембранного рецептора Notch.

Delta – обнаруживается как в генерирующих, как и воспринимающих сигнал клетках), поступает в лизосомы (by dynamin- and neuralized-dependent endocytosis).

Notch - может взаимодействовать с Delta как своей (cis-взаимодействие), так и соседней клетки (trans-взаимодействие). После формирования trans-комплекса:
1) от Notch отрезвется внеклеточный домен (он потом утилизируется в клктке, генерирующей сигнал).
2) От остатка Notch отрезается внутриклеточный домен, который транспортируется в ядро (трансдукция Notch-сигнала).

The endocytosis of Delta bound to Notch extracellular domain in signal-generating cells and/or Delta alone in signal-receiving cells is necessary for maximum Notch signalling.

http://www.nature.com/nrm/journal/v3/n8/fig_tab/nrm883_F4.html

Nature Reviews Molecular Cell Biology 3, 600-614 (August 2002)

зона; 3— промежуточная зона;
4 — корковая пластина; 5— краевая зона;

поперечный срез закладки
головного мозга

внутренняя поверхность

5

4



3








2
1

Радиальная глия – разметка коры; биполярные нейроны мигрируют по радиальной глие, следуя изгибам отростков глиальных клеток (чем больше и сложнее мозг, тем больший процент нейронов следует по пути радиальной миграции: у мыши – около 75%, у человека – около 90%); после окончания кортикогенеза клетки радиальной глии превращаются а астроциты.

эмбрионального мозга мыши на разных сроках развития (в днях).
Из публикации Kirsch et al., 2008.

нейроны, которые заселяют маргинальную зону коры мозга; синтезируют и секретируют гликопротеин рилин (reelin).

У мутантных по нему мышей нарушена моторика
reeler - («крутящийся»).

Рилин крайне важен для правильной миграции кортикальных нейронов.

Нарушенный кортикогенез у мыши-мутанта reeler (гликопротеин рилин отсутствует).
В эмбриогенезе нарушено позиционирование формирующихся клеточных слоев коры (слои коры инвертированы)

мотонейрона.